Вся электронная библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

ВЫСШЕЕ ГОРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Шахтное и подземное строительство


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Часть III. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

СТРОИТЕЛЬСТВО НАКЛОННЫХ ВЫРАБОТОК СВЕРХУ ВНИЗ

 

 

Проведение наклонных стволов. Для проведения наклонных стволов на поверхности строят здания и сооружения, монтируют необходимое горнопроходческое оборудование, так же как при строительстве вертикального ствола. Специфической особенностью подготовительных работ при проведении наклонных стволов является проходка устья и возведение поверхностного комплекса.

Формы и размеры устья соответствуют форме и размерам наклонной выработки. Длина устья зависит от мощности наносных пород и угла наклона выработки. Обычно устье проходят до коренных пород. На полную длину устье крепят монолитным бетоном или железобетоном, реже сборным железобетоном.

При небольшой мощности наносов устье проходят открытым способом. Первоначально отрывают котлован, в котором возводят постоянную крепь, и делают гидроизоляцию. В дальнейшем крепь засыпают грунтом, вынутым из котлована. В устойчивых породах борта котлована делают с небольшим (5—19°) уклоном, в слабых породах бортам котлована придают откосы под углом до 45°.

Отрывку котлована в мягких породах производят с использованием экскаваторов, скреперов, бульдозеров и погрузочных машин.

В крепких породах для отрывки котлована используют буровзрывные работы с погрузкой породы скреперными установками и погрузочными машинами.

Для возведения монолитной бетонной (железобетонной) крепи устанавливают две деревянные опалубки — внутреннюю и наружную. Наружную опалубку раскрепляют в породные стены котлована. После возведения крепи и засыпки ее породой приступают к возведению наклонного ствола по коренным породам.

В начале проведения выемку породы производят с соблюдением мероприятий, предотвращающих вывалы породы из кровли. В слабых породах разрушение производят с помощью отбойных молотков. Обнажение кровли должно быть минимальным,. При применении буровзрывных работ глубина шпуров составляет 0,8-1 м с использованием уменьшенной массы заряда ВВ.

Для приема породы, поступающей из забоя, на поверхности строят эстакаду, которая включает наклонную галерею, вертикальный станок и бункер.

 

 

При выдаче породы в скипах или в вагонетках ( 12.1) над бункером устанавливают опрокид. При конвейерном транспорте породу разгружают непосредственно в бункер. Для спуска и подъема материалов, оборудования и людей устраивают рельсовые заезды.

Здание подъемной машины располагают в торце эстакады. Для подъема и спуска вагонеток (скипов) применяют однобарабанные и двухбарабанные подъемные машины типа БЛ, ЛГП и БМ с диаметром барабана 1200-2500 мм.

Проведение уклонов. Подготовительные работы при проведении уклонов в основном заключаются в устройстве приемных площадок, которые могут быть трех типов.

Первый — у сопряжения уклона расширяют откаточный штрек и настилают дополнительный рельсовый путь ( 12.2, а). На этом рельсовом пути устанавливают состав порожних вагонеток и производят обмен груженых вагонеток на порожние.

Второй — под уклоном проходят выработку и бункер. Разрушенную породу в бункер доставляют конвейером или скипом (см.  12.2, б). Из бункера породу грузят в вагонетки,' которые с помощью маневровой лебедки перемещают на откаточную выработку.

Третий — уклон пересекает откаточная выработка (см.  12.2, в). Бункер и обгонную выработку размещают между откаточной выработкой и камерой подъемной лебедки.

Для подъемных лебедок сооружают камеру, которую соединяют с уклоном канатным ходком, а с откаточной выработкой — ходком.

Разрушение породы. Выбор оборудования для разрушения породы производят в зависимости от угла наклона выработки (табл. 12.1) и площади поперечного сечения.

При проведении выработок буровзрывным способом выбор ВВ и СВ и расчет параметров буровзрывного комплекса (расход ВВ, конструкция, число, глубина и схема расположения шпуров) производят по формулам, применяемым при расчете буровзрывных работ в горизонтальных выработках.

Бурение шпуров в мягких и средней крепости породах производят ручными электросверлами, а в крепких породах — перфораторами. В выработках с углом наклона до 10° применяют бурильные установки БУР-2, БУЭ-2 и другие с дополнительными маневровыми лебедками.

Погрузку породы осуществляют погрузочными машинами и скреперными установками. Погрузочные машины типа ПНБ с нагребающими лапами на гусеничном ходу применяют в выработках с углом наклона до 10°, при наличии дополнительных лебедок — до 15°.

Для погрузки породы при проведении наклонных выработок сверху вниз с наклоном до 25° применяют машины ППН-7 и буропогрузочиый комплекс «Сибирь», в котором механизированы бурение шпуров, погрузка породы и возведение крепи. Комплекс «Сибирь» состоит из платформы на колесно-рельсовом ходу (колея 2,1—2,7 м), двух погрузочных машин с боковой разгрузкой, двух бурильных машин, крепеукладчика и конвейера. Перемещение комплекса производят с помощью лебедки. Производительность комплекса — 100—120 м:3/ч, длина — 14 м, ширина — 2,8 м, масса — 25 т.

Чаще для погрузки породы в наклонных выработках применяют скреперные установки.

Транспортирование породы производят с помощью ленточных и скребковых конвейеров, в вагонетках и скипах.

Ленточные конвейеры применяют в выработках с углом наклона до 18°. Использование ленточных конвейеров эффективно в тех случаях, когда они остаются и для транспортирования полезного ископаемого. В забойной части целесообразно применять передвижные скребковые конвейеры, что позволяет наращивать ленточный конвейер через 50—60 м. Скребковые конвейеры применяют в выработках с углом наклона до 25°.

Транспортирование в вагонетках и скипах производят в выработках с углом наклона соответственно до 25 и 35°. Спуск и подъем вагонеток (скипов) осуществляют с помощью однобарабанных и двухбарабанных подъемных машин с диаметром барабана 1200—2500 мм. Тип подъемной машины выбирают в зависимости от длины наклонной выработки, что определяет канатоемкость барабана, и концевой нагрузки на канат. Подъемные машины размещают при проведении стволов в здании подъемной машины, при проведении уклонов — в камерах.

Недостатком транспортирования в вагонетках и скипах являются значительные простои погрузочной машины во время подъема груженых и спуска порожних вагонеток (скипов). Для уменьшения простоя погрузочной машины в забое устраивают разминовки, а транспортирование производят составами из 2-3 вагонеток.

При наличии разминовки в забое (см.  12.3, б) погрузку породы в вагонетки совмещают с движением вагонеток по выработкам. В работе находятся две вагонетки — одна под погрузкой, а вторая спускается в забой и устанавливается на путях разминовки. Затем канат прицепляют к груженой вагонетке, груженую вагонетку перемещают на разминовочный путь, сцепляют с порожней и обе вагонетки перевозят к погрузочной машине. После этого вагонетки расцепляют, порожнюю вагонетку загружают породой, а груженую поднимают на откаточный горизонт. Производят замену груженой вагонетки на порожнюю и последнюю спускают в забой.

Производительность погрузочной машины следует принимать в зависимости от схемы и оборудования транспорта породы.

Применение разминовки в забое на одну вагонетку сокращает время погрузки в 1,2-1,5 раза. Применение двух разминовок с откаткой составами в 2—3 вагонетки сокращает время погрузки в 2,5—3,5 раза.

При конвейерном транспорте погрузку породы производят непрерывно, а время погрузки зависит от производительности погрузочной машины. Доставку материалов в забой при конвейерном транспорте осуществляют в вагонетках, для чего настилают рельсовый путь. На отдельных проходках доставку материалов производят монорельсовыми дорогами типа ДКП-2 или волокушами.

В двухпутных выработках спуск—подъем вагонеток происходит при помощи двухконцевой подъемной машины, а в забое укладывают стрелочный перевод или плиты разминовки.

Возведение крепи при проведении наклонных выработок сверху вниз производят аналогично креплению горизонтальных выработок.

Рамы крепи устанавливают перпендикулярно почве выработки с отклонением верхней части от нормали в сторону восстания на 150-200 мм.

Водоотлив. Наличие воды в забое выработки осложняет производство горных работ, снижает скорость проведения и производительность труда. Поступление воды в забой происходит из водоотводной канавки откаточного штрека, из почвы и кровли водоносных пластов, находящихся выше забоя выработки, из забоя наклонной выработки при ее проведении по водоносным пластам. Для уменьшения притока воды в забой в процессе проведения выработки выполняют ряд мероприятий. Водоотводную канавку верхнего откаточного штрека в районе сопряжения с уклоном изолируют путем ее бетонирования или улавливания воды в трубе. Воду, поступающую из почвы и кровли наклонной выработки, улавливают поперечными водоотводными канавками, которые устраивают через 10—15 м. Из поперечных канавок вода поступает в продольную водоотводную канавку и далее в промежуточный водосборник. Из промежуточного водосборника горизонтальными насосами воду перекачивают в участковый водосборник на откаточном штреке. При значительных (15-20 м3Д) притоках необходимо производить тампонаж породы в почве и кровле выработки. Удаление воды из забоя производят с помощью вагонеток или насосами.

Водоотлив с использованием вагонеток можно производить в исключительных случаях при небольших притоках воды. Воду из забоя в вагонетки перекачивают пневматическими насосами Н-1м, «Байкал-2», НЗУ-1, УВН-20идр.

Водоотлив насосами осуществляют по одноступенчатой и двухступенчатой схемам.

При одноступенчатой схеме воду из забоя откачивают насосом, установленным на раме в призабойной части выработки. Насос перекачивает воду из забоя на откаточный горизонт в водоотводную канавку или приемный колодец участкового водоотлива. По мере проведения выработки насос периодически передвигают к забою.

Многоступенчатый водоотлив производят по двум схемам.

Первая — из забоя воду откачивают пневматическим забойным насосом в бак, из которого горизонтальным насосом воду перекачивают на откаточный горизонт; вторая — забойным пневматическим насосом воду из забоя перекачивают в приемный колодец насоса, установленного в сбойке, и далее — на откаточный горизонт. Забойные насосы «Байкал-2» и Н-1м с напором до 10 м обеспечивают откачку воды по наклонной выработке с углом наклона 5—15° на расстояние до 100 м.

При выборе схемы водоотлива предпочтение следует отдать второй схеме, при которой выработка не загромождается перекачным насосом с баками, расположение насоса в сбойке улучшает условия его эксплуатации и ремонта. В однопутных выработках перекачной насос располагают в специальных камерах.

Проветривание одиночных наклонных выработок производят по нагнетательной схеме при помощи вентиляторов местного проветривания (ВМП) по металлическим или прорезиненным трубам. Вентиляторы устанавливают на расстоянии 10-15 м от устья наклонной выработки.

При проведении наклонных стволов вентиляцию можно осуществлять через вертикальные скважины, пробуренные с поверхности земли

При параллельной схеме проведения наклонного ствола или уклона с ходком для вентиляции используют сбойки

При небольшой длине ствола или уклона ВМП устанавливают на поверхности земли у устья наклонного ствола или на откаточном горизонте у сопряжения с уклоном (см.  12.4, в).

Предохранительные устройства. При проведении наклонных выработок работающие в забое люди должны быть защищены от опасности падения сверху вагонеток и других предметов. Согласно правилам безопасности (ПБ) в наклонных выработках должно быть установлено не менее двух прочных заграждений (барьеров) — одно в устье выработки, другое — не далее 20 м от забоя.

Барьеры ( 12.5) изготовляют из рельсов или бревен, шарнирно закрепленных к верхняку рамы и нижним концом упирающихся в поперечную балку (см.  12.5, а) или почву выработки (см.  12.5, б). При спуске вагонеток барьер-балка поднимается при помощи троса, при подъеме балка поднимается вагонеткой.

Для удержания породопогрузочных машин, удаленных из забоя на время ведения буровзрывных работ, применяют переносной канатный барьер, а под скаты подкладывают тормозные башмаки.

 

К содержанию книги: ГОРНОЕ ДЕЛО: Шахтное и подземное строительство

 

 Смотрите также:

 

Строительные машины    Оборудование для производства железобетонных изделий    Строительные машины   Краны для строительства мостов   Монтаж трубопроводов   Грузовые автомобили    Строительные машины и их эксплуатация